溶度积常数有关的计算与图像分析(很全面)
溶度积常数有关的计算与图像分析
汪信刚 2015/10/12
例1：已知某温度下Ksp(FeS)=8.1×10－17，求该温度下FeS在水中的理论溶解度。
Ex:已知某温度下， Ksp(Ag2CO3)=2.7×10－11则该温度下，求该温度时Ag2CO3的溶解度。
例2：已知铬酸银在298K时溶解度为0.00445g，求其在该温度下溶度积常数
例3：已知某温度下，Ksp(AgCl)= 1.8×10－10，若向50mL0.018mol/L的AgNO3溶液中加入50mL0.02mol/L 的盐酸，则混合溶液中C（Ag+）= ,pH=
Ex：在0.10mol/L的硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液中的pH=8时，C(Cu2+)= (K sp(Cu(OH)2)=2.2×10－20),若在0.10mol/L的硫酸铜溶液中通入H2S 气体，使Cu2+完全沉淀为CuS,此时溶液中的H+浓度是
例4:（2010山东高考）某温度下，Fe(OH)3(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是
A. K sp[Fe(OH)3]＜K sp[Cu(OH)2]
B. 加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
C. c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH－)乘积相等
D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
例5:（09广东高考）硫酸锶(SrSO4)在水中的深沉溶解平衡曲线如下。下列说法正确的是
A. 温度一定时，K sp(SrSO4)随c(SO42-)的增大而减小
B. 三个不同温度中，313K时K sp(SrSO4)最大
C. 283K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液
D. 283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液
Ex:：一定温度下，三种碳酸盐MCO3(M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)的沉
淀溶解平衡曲线如下图所示。已知: pM=-lg c(M)，pc(CO32－)= -lg cc(CO32－)。下列说法正确的是
A．MgCO3、CaCO3、MnCO3的K sp依次增大
B．a 点可表示MnCO3的饱和溶液，且c(Mn2＋)= c(CO32－)
C．b 点可表示CaCO3的饱和溶液，且c(Ca2＋) D．c 点可表示MgCO3的不饱和溶液，且c(Mg2＋) 【巩固练习】 1.某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点 B. 通过蒸发可以使溶液由d点变到c点 C. d点无BaSO4沉淀生成 D. a点对应的K sp大于c点对应的K sp 2.（2010年浙江高考）已知：①25℃时弱电解质电离平衡数：K a（CH3COOH）＝1.8×10－5，K a（HSCN）＝0.13；难溶电解质的溶度积常数：K ap(CaF2)＝1.5×10－10；②25℃时，2.0×10－3mol·L－1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH（忽略体积变化），得到c（HF）、c（F－）与溶液pH的变化关系，如下图所示： 请根据以下信息回答下旬问题：图 （1）25℃时，将20mL 0.10 mol·L－1 CH3COOH溶液和20mL 0.10 mol·L－1HSCN溶液分别与20mL 0.10 mol·L－1NaHCO3溶液混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）变化的示意图为图2所示：反应初始阶段，两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是，反应结束后所得两溶液中，c（CH3COO －）c（SCN－）（填“＞”、“＜”或“＝”） （2）25℃时，HF电离平衡常数的数值Ka≈，列式并说明得出该常数的理由。 （3）4.0×10－3 mol·L－1HF溶液与4.0×10－4mol·L－1 CaCl2溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0（忽略调节混合液体积的变化），通过列式计算说明是否有沉淀产生。 3.（2013·新课标全国卷Ⅰ)已知K sp(AgCl)＝1.56×10－10，K sp(AgBr)＝7.7×10－13，K sp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrO2－ ，浓度均为0.010 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3 4 溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为() A．Cl－、Br－、CrO2－4B．CrO2－4、Br－、Cl－ C．Br－、Cl－、CrO2－4D．Br－、CrO2－4、Cl－ 4．(2009·浙江高考)25 ℃时，K sp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，K sp[MgF2]＝7.42×10－11。下列说法正确的是() A．25 ℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)大 B．25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2＋)增大 C．25 ℃时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L氨水中的K sp比在20 mL 0.01 mol/L NH4Cl溶液中的K sp小 D．25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化成为MgF2 5．(2010·海南高考)已知：K sp(AgCl)＝1.8×10－10，K sp(AgI)＝1.5×10－16，K sp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序正确的是() A．AgCl>AgI>Ag2CrO4B．AgCl>Ag2CrO4>AgI C．Ag2CrO4>AgCl>AgI D．Ag2CrO4>AgI>AgCl 6. 已知t℃时，K sp(AgCl)＝4×10－10，该温度下AgBr在水中的沉淀溶 解平衡曲线如图所示。下列说法中不正确的是() A．图中a点对应的是t℃时AgBr的不饱和溶液 B．向AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点变为b点 C．t℃时，AgBr的K sp为4.9×10－13 D．t℃时，AgCl(s)＋Br－(aq)AgBr(s)＋Cl－(aq)的平衡常数K≈816 7.已知：pAg＝－lg c(Ag＋)，K sp(AgCl)＝1×10－12。如图是向10 mL AgNO3溶液中逐渐加入0.1 mol/L 的NaCl溶液时，溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积(单位：mL)变化的图像(实线)。根据图像所得下列 结论不正确的是[提示：K sp(AgCl)>K sp(AgI)]() A．原AgNO3溶液的物质的量浓度为1 mol·L－1 B．图中x点的坐标为(100，6) C．图中x点可认为溶液中Ag＋被沉淀完全 D．把0.1 mol·L－1的NaCl换成0.1 mol·L－1 NaI则图像在终点后变为虚线部分 8.已知常温下Cu(OH)2的K sp＝2×10－20。又知常温下某CuSO4溶液里c(Cu2＋)＝0.02 mol·L－1，如果要生成Cu(OH)2沉淀，则应调整溶液pH大于________；要使0.2 mol·L－1的CuSO4溶液中Cu2＋沉淀较为完全(使Cu2＋浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液里加NaOH溶液，使溶液pH为________。 9.已知Ag2SO4的K sp为2.0×10-5，将适量Ag2SO4固体溶于100 mL水中至刚好饱和，该过程中Ag+和SO42-浓度随时间变化关系如图（饱和Ag2SO4溶液中c(Ag+)＝0.034 mol·L-1）。若t1时刻在上述体系中加入100 mL 0.020 mol·L-1 Na2SO4溶液，下列示意图中，能正确表示t1时刻后Ag+和SO42-浓度随时间变化关系的是（） 10.某溶液中含有、Cl-等离子，取一定量的该溶液，向其中滴加硝酸银溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中c(I-)/ cCl-)= ( 已知：K sp(AgCl)＝1.8×10－10，K sp(AgI)＝1.5×10－16) 12．已知某温度下，K sp(Fe(OH)3=1 ×10-38，K sp(Mg(OH)2=1×10-11，若某溶液中Fe3+和Mg2+ 的浓度均为0.01 mol·L-1，Fe3+完全沉淀而Mg2+尚未开始沉淀，应控制pH的范围是多少？ 学习情景五硫酸钡溶度积常数的测定 学习要点 1、溶度积与溶解度 2、溶度积规则 3、影响多相离子平衡移动的因素 4、分步沉淀与沉淀分离法 链接 沉淀反应是一类广泛存在的反应，常用于对混合物的分离，在日常生活及生物技术的研究中有着重要作用。沉淀现象在工业生产中常用来提取物料，得到产品；在生物工程中常用于对发酵液的分离提纯，以得到生物制品。沉淀在日常保健中也有应用，如利用沉淀- 溶解平衡原理可通过使用含氟牙膏来预防龋齿。 必备知识点一溶度积规则 极性溶剂水分子和固体表面粒子相互作用，使溶质粒子脱离固体表面成为水合离子进入溶液的过程叫溶解。 溶液中水合离子在运动中相互碰撞重新结合成晶体从而成为固体状态并从溶液中析出的过程叫沉淀。 溶解和沉淀两个相互矛盾的过程使一对可逆反应在某一时刻（溶解与沉淀速率相等）达平衡状态，此平衡称为沉淀溶解平衡。 一、难溶电解质的溶度积常数 1、难溶电解质 在水中溶解度小于0.01g/100g的电解质称为?。 如AgCl 的沉淀溶解平衡可表示为： AgCl (s) Ag (aq) Cl (aq) 平衡常数 K Ag Cl 2、溶度积 对于一般难溶电解质 一定温度下难溶电解质的饱和溶液中各组分离子浓度系数次幕的乘积为一 常数，称为溶度积常数，简称溶度积；符号为K sp 。 沉淀溶解平衡是在未溶解固体与溶液中离子间建立的， 溶液中离子是由已溶 解的固体电离形成的。由于溶解的部分很少，故可以认为溶解部分可完全电离。 3、K sp 的物理意义 （1） K sp 的大小只与反应温度有关，而与难溶电解质的质量无关； （2） 表达式中的浓度是平衡时离子的浓度，此时的溶液是饱和溶液； （3） 由K sp 可以比较同种类型难溶电解质的溶解度的大小； 不同类型的难溶电解质不能用 K sp 比较溶解度的大小。 对于AB 型难溶电解质： 定温度下饱和溶液的浓度，也就是该溶质在此温度下的溶解度。 ^B n s ? mA n aq nB m aq 溶解度s 的单位均为mol/L ，计算时注意单位换算，g/L=mol/L*g/mol 例 1：已知 2K Q p 时,[并&2陽04的溶解度是nS.2\o nS /foOgnC 求S m p (Ag 2CrO 4)。 解： 2 Ag 2CrO 4 ? 2Ag CrO 4 2s s 离子积：某难溶电解质的溶液中任一状态下有关离子浓度的乘积，用 J 表示。 J i 与K sp 的区别：K sp 是J i 的一个特例 1、溶度积规则： 当J>K sp 时，过饱和溶液，将生成沉淀，直至溶液饱和为止。 当J=K sp 时，饱和溶液，处于沉淀溶解平衡状态。 平衡常数 AmBm(s) K sp [A n ]m [B m ]n mA n (aq) nB m (aq) 溶度积与溶解度都可' 力、 e 3 质 的 K ° ,但它们是既有区别又有联系的 不同概念。 三、溶度积规则 4 喙聾 3]2 4[噓打° 332 4S 3 12 1.1 10 12 对于A 2B 或AB 2 高中化学复习知识点：溶度积常数相关计算 一、单选题 1．某温度下，向10mL 0.1mol·L-1 CuCl2溶液中滴加0.1mol·L-1的Na2S溶液，滴加过程中-lg c(Cu2+)与Na2S溶液体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是 已知：K sp(ZnS)=3×10-25 A．Na2S溶液中：c(S2-)＋c(HS-)＋c(H2S)＝2c(Na+) B．a、b、c三点对应的溶液中，水的电离程度最大的为b点 C．该温度下，K sp(CuS)＝1×10-35.4 D．向100mL Zn2+、Cu2+物质的量浓度均为0.1mol·L-1的混合溶液中逐滴加入10-3 mol·L-1的Na2S溶液，Zn2+先沉淀 2．常温下，把1ml PH=6的H2SO4溶液加入蒸馏水中，制成100mL溶液，稀释后的溶液中，其C(H+)最接近： A．1×10-8mol/L B．1×10-6mol/L C．2×10-8mol/L D．1×10-7mol/L 3．可溶性钡盐有毒，医院中常用硫酸钡这种钡盐作为内服造影剂。医院抢救钡离子中毒患者时，除催吐外，还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知：K sp(BaCO3)＝5.1×10－9 mol2·L－2；K (BaSO4)＝1.1×10－10 mol2·L－2。下列推断正确的是( ) sp A．不用碳酸钡作为内服造影剂，是因为K sp(BaCO3)>K sp(BaSO4) B．抢救钡离子中毒患者时，若没有硫酸钠，可以用碳酸钠溶液代替 C．若误饮[Ba2＋]＝1.0×10－5mol·L－1的溶液时，会引起钡离子中毒 D．可以用0.36 mol·L－1的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃 MnO，含4．高纯碳酸锰在电子工业中有重要的应用，湿法浸出软锰矿（主要成分为2 少量Fe、Al、Mg等杂质元素）制备高纯碳酸锰的实验过程如下：其中除杂过程包括：①向浸出液中加入一定量的X，调节浸出液的pH为3.5~5.5；②再加入一定量的软锰矿 实验九 溶度积常数的测定 （一）碘酸铜溶度积常数的测定 —— 分光光度法 【目的要求】 1、了解分光光度法测量光密度的的基本原理，学习分光光度计的使用； 2、学习工作曲线的绘制，学会用工作曲线法溶液浓度的方法； 3、巩固吸量管、容量瓶的使用操作。 【实验原理】 1、碘酸铜 Cu(IO 3) 2 在水溶液中存在沉淀溶解平衡，即 K sp [Cu 2 ] [IO 3 ]2 ，碘酸铜溶液中满足 [IO 3 ] 2[Cu 2 ] ，代入上式 K sp 4[Cu 2 ]3 。当我们测定了饱和碘酸铜溶液中的 [Cu 2 ] 值即可就去其溶 解平衡常数。 2、光线通过有色溶液时，一部分被溶液吸收，另一部分透过溶液。分光光度计通过测定溶液的吸光度 A lg T lg I 0 （ T 是溶液的透光率，用 T I t 表示， I t 为透过光的强度， I 0 为入射光的强度） ，来 I t I 0 测定溶液中有色溶质的浓度。其原理是 朗伯 - 比尔定律 （ Lambert-Beer Law ）：有色溶液对光的吸收程度与 溶液的浓度 c 和光穿过液层厚度 l 的乘积成正比 A cl 其中 ——消光系数（或吸光系数） 。当比色皿大小一定时，确定的溶液其 , l 均确定，则 A 只与浓 度 c 有关。【实验步骤】 1、配制 Cu(IO 3) 2 饱和溶液。 取少量 Cu(IO 3) 2 沉淀放入 150mL 锥形瓶中，加入 60mL 去离子水，加热至 70～80℃，充分搅拌。冷却 至室温，静置数分钟，常压干过滤。 2、工作曲线的绘制。 -1-1 -1-1 2+ CuSO4溶液的体积。 ①计算配制·L 、·L 、·L 、·L Cu 溶液所需的标准 ②用吸量管分别移取计算量的 4 -1 CuSO溶液到 4 只 50mL的容量中，各用移液管加入1mol·L的氨水溶液， 用去离子水定容，充分摇匀。 ③用 1cm 比色皿在610nm 的条件下用721 型分光光度计分别测定 4 只容量瓶已知浓度的标准溶液的 吸光度，在坐标纸上绘制A-Cu2+浓度图（工作曲线）。 3、 Cu(IO 3) 2饱和溶液中 Cu2+浓度的测定。 ①用吸量管两次分别吸取 (IO 3) 2饱和溶液和 1mol·L-1的氨水溶液，注入两只干燥的50mL小烧杯中，混合 均匀后用 1cm 比色皿在610nm 的条件下用721 型分光光度计分别测定其吸光度，在误差允许范围内求其平均值即为 Cu(IO 3) 2 饱和溶液的吸光度A。 ②在工作曲线上根据相应的吸光度求出【数据记录与结果处理】 1、数据记录 标准 CuSO4溶液浓度 / （mol·L-1） 实验组 配制 CuSO4溶液浓度 / （mol·L-1）计算所需标准CuSO4溶液体积/mL 加入 NH3· H2O溶液体积/mL 2+ Cu 的浓度。 标准溶液1标准溶液2标准溶液3标准溶液 4 吸光度 A 学习情景五 硫酸钡溶度积常数的测定 学习要点 1、溶度积与溶解度 2、溶度积规则 3、影响多相离子平衡移动的因素 4、分步沉淀与沉淀分离法 链接 沉淀反应是一类广泛存在的反应，常用于对混合物的分离，在日常生活及生物技术的研究中有着重要作用。沉淀现象在工业生产中常用来提取物料，得到产品；在生物工程中常用于对发酵液的分离提纯，以得到生物制品。沉淀在日常保健中也有应用，如利用沉淀-溶解平衡原理可通过使用含氟牙膏来预防龋齿。 必备知识点一 溶度积规则 极性溶剂水分子和固体表面粒子相互作用，使溶质粒子脱离固体表面成为水合离子进入溶液的过程叫溶解。 溶液中水合离子在运动中相互碰撞重新结合成晶体从而成为固体状态并从溶液中析出的过程叫沉淀。 溶解和沉淀两个相互矛盾的过程使一对可逆反应在某一时刻（溶解与沉淀速率相等）达平衡状态，此平衡称为沉淀溶解平衡。 一、难溶电解质的溶度积常数 1、难溶电解质 在水中溶解度小于0.01g/100g 的电解质称为～。 如AgCl 的沉淀溶解平衡可表示为： ) aq (Cl )aq (Ag )s (AgCl -++?→← 平衡常数 2、溶度积 对于一般难溶电解质 )aq (nB )aq (mA )AmBm(s m n -++?→← K Ag Cl +-????=????? 平衡常数 一定温度下难溶电解质的饱和溶液中各组分离子浓度系数次幂的乘积为一常数，称为溶度积常数，简称溶度积；符号为K sp 。 沉淀溶解平衡是在未溶解固体与溶液中离子间建立的，溶液中离子是由已溶解的固体电离形成的。由于溶解的部分很少，故可以认为溶解部分可完全电离。 3、K sp 的物理意义 （1）K sp 的大小只与反应温度有关，而与难溶电解质的质量无关； （2）表达式中的浓度是平衡时离子的浓度，此时的溶液是饱和溶液； （3）由K sp 可以比较同种类型难溶电解质的溶解度的大小； 不同类型的难溶电解质不能用K sp 比较溶解度的大小。 对于AB 型难溶电解质： 对于A 2B 或AB 2型难溶电解质： 不同概念。 一定温度下饱和溶液的浓度,也就是该溶质在此温度下的溶解度。 溶解度s 的单位均为mol/L ，计算时注意单位换算，g/L=mol/L*g/mol 例1：已知25℃时，Ag 2CrO 4的溶解度是2.2×10-3g /100g 水，求K sp (Ag 2CrO 4)。 解： 2s s 三、溶度积规则 离子积：某难溶电解质的溶液中任一状态下有关离子浓度的乘积，用J i 表示。 [][]n m m n sp K A B +-=?s =()3θ θsp 4K s c =?()2θ sp K s =s =22442Ag CrO Ag CrO +-+223 4[][]4sp K Ag CrO S +-=?=33312122.210444291.410 1.110332s ---???=?=??=? ??? ()()()n m m n A B s mA aq nB aq +-+()()[][]m n n m m n m n m n sp K A B mS nS m n S +-+=?=?=? 溶度积常数有关的计算与图像分析 汪信刚2015/10/12 例1:已知某温度下Ksp(FeS)=8.1 X 10「17,求该温度下FeS在水中的理论溶解度。 Ex:已知某温度下，Ksp(Ag 2CG)=2.7 X 10 —11则该温度下，求该温度时Ag z CG的溶解度。 例2:已知铬酸银在298K时溶解度为0.00445g，求其在该温度下溶度积常数 例 3 :已知某温度下，Ksp(AgCl)= 1.8 X 10「10,若向50mL0.018mol/L 的AgNO溶液中加入50mL0.02mol/L 的盐酸，则混合溶液中C( Ag+) = ,pH= ___________ Ex：在0.10mol/L的硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶 液中的pH=8时，C(Cu2+)= (K sp(Cu(OH)2)=2.2 X 10「20),若在0.10mol/L 的硫酸铜溶液中通入H2S 气体，使C L T完全沉淀为CuS,此时溶液中的H浓度是_________________ 例4: (2010山东高考)某温度下，Fe(OH)3(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH,金属阳 离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是 A. K sp[Fe(OH) 3] v K^CuQH) 2] B. 加适量NHCI固体可使溶液由a点变到b点 C. c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH「)乘积相等 D. Fe(OH)3、C U(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和 例5: (09广东高考)硫酸锶(SrSOJ在水中的深沉溶解平衡曲线如下。下列说法正确的是 A. 温度一定时，K sp(SrSO4)随c(SO42-)的增大而减小 B. 三个不同温度中，313K时&p(SrSO4)最大 C. 283K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液 D. 283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液 Ex:: 一定温度下，三种碳酸盐MCO 3(M : Mg= Ca2+> Mn2+)的沉 2 - 3 )。下列说法正确的是 热点4 溶度积常数的有关计算 1．利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO2的常见方法，先将含SO2的废气溶于水，再用饱和石灰浆吸收，具体步骤如下： SO2(g)＋H2O(l) H2SO3(l) H＋(aq)＋HSO－3(aq) Ⅰ HSO－3(aq) H＋(aq)＋SO2－3(aq) Ⅱ Ca(OH)2(s) Ca2＋(aq)＋2OH－(aq) Ⅲ Ca2＋(aq)＋SO2－3(aq) CaSO3(s) Ⅳ 该温度下，测定吸收后液体中c(Ca2＋)一直保持为0.70 mol·L－1，已知K sp(CaSO3)＝1.4×10－7，则吸收后溶液中的SO2－3的浓度为________。 答案 2.0×10－7mol·L－1 解析根据硫酸钙的溶度积常数表达式 K sp(CaSO3)＝c(Ca2＋)·c(SO2－3)可知，c(SO2－3)＝K sp（CaSO3） c（Ca2＋） ＝ 1.4×10－7 0.70 mol·L－1＝ 2.0×10－7 mol·L－1。 2．甲烷重整可选氧化物NiO－Al2O3作为催化剂。工业上常用Ni(NO3)2、Al(NO3)3混合液加入氨水调节pH＝12(常温)，然后将浊液高压恒温放置及煅烧等操作制备。加入氨水调节pH＝12时，c(Ni2＋)为________。 [已知：K sp[Ni(OH)2]＝5×10－16] 答案5×10－12 mol·L－1 解析pH＝12，c(OH－)＝0.01 mol·L－1， K sp[Ni(OH)2]＝5×10－16，c(Ni2＋)＝5×10－16 （10－2）2 mol·L－1＝5×10－12 mol·L－1。 3．用惰性电极电解浓度较大的CuCl2溶液，当电解到一定程度，阴极附近出现蓝色Cu(OH)2絮状物。常温下，经测定阴极附近溶液的pH＝m，此时阴极附近c(Cu2＋)＝________ mol·L－1。[已知：Cu(OH)2的K sp＝2.2×10－20] 答案 2.2×10(8－2m) 解析用惰性电极电解浓度较大的CuCl2溶液，K sp＝c2(OH－)×c(Cu2＋)，c(Cu2＋)＝2.2×10－20 （10m－14）2 mol·L－1＝2.2×10(8－2m) m ol·L－1。 4．已知常温下，H2S的电离常数：K1＝1.3×10－7，K2＝7.1×10－15，则0.1 mol·L－1H2S 溶液的pH约为________(取近似整数值)；向浓度均为0.001 mol·L－1的AgNO3和Hg(NO3)2混合溶液中通入H2S气体，开始生成沉淀的c(S2－)为_____________________。[已知：K sp(Ag2S)＝6.3×10－50，K sp(HgS)＝1.6×10－52] 答案 4 1.6×10－49 mol·L－1 解析已知常温下，H2S的电离常数K1＝1.3×10－7，K2＝7.1×10－15，则0.1 mol·L－1H2S 溶度积的计算 ————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期： 学习情景五 硫酸钡溶度积常数的测定 学习要点 1、溶度积与溶解度 2、溶度积规则 3、影响多相离子平衡移动的因素 4、分步沉淀与沉淀分离法 链接 沉淀反应是一类广泛存在的反应,常用于对混合物的分离,在日常生活及生物技术的研究中有着重要作用。沉淀现象在工业生产中常用来提取物料,得到产品；在生物工程中常用于对发酵液的分离提纯，以得到生物制品。沉淀在日常保健中也有应用，如利用沉淀-溶解平衡原理可通过使用含氟牙膏来预防龋齿。 必备知识点一 溶度积规则 极性溶剂水分子和固体表面粒子相互作用,使溶质粒子脱离固体表面成为水合离子进入溶液的过程叫溶解。 溶液中水合离子在运动中相互碰撞重新结合成晶体从而成为固体状态并从溶液中析出的过程叫沉淀。 溶解和沉淀两个相互矛盾的过程使一对可逆反应在某一时刻(溶解与沉淀速率相等)达平衡状态,此平衡称为沉淀溶解平衡。 一、难溶电解质的溶度积常数 １、难溶电解质 在水中溶解度小于0.01g/100g 的电解质称为~。 如A ｇCl 的沉淀溶解平衡可表示为: )aq (Cl )aq (Ag )s (AgCl -++?→← 平衡常数 2、溶度积 对于一般难溶电解质 K Ag Cl +-???? =????? )aq (nB )aq (mA )AmBm(s m n -++?→← 平衡常数 一定温度下难溶电解质的饱和溶液中各组分离子浓度系数次幂的乘积为一常数,称为溶度积常数，简称溶度积；符号为K s ｐ。 沉淀溶解平衡是在未溶解固体与溶液中离子间建立的,溶液中离子是由已溶解的固体电离形成的。由于溶解的部分很少，故可以认为溶解部分可完全电离。 3、K s ｐ的物理意义 （１）K sp 的大小只与反应温度有关,而与难溶电解质的质量无关； (２)表达式中的浓度是平衡时离子的浓度,此时的溶液是饱和溶液; (3）由K sp 可以比较同种类型难溶电解质的溶解度的大小； 不同类型的难溶电解质不能用K ｓp 比较溶解度的大小。 对于AB 型难溶电解质： 对于A 2B 或AB 2型难溶电解质: 溶度积与溶解度都可以表示物质的溶解能力,但它们是既有区别又有联系的不同概念。 一定温度下饱和溶液的浓度，也就是该溶质在此温度下的溶解度。 溶解度s 的单位均为m ｏl/L,计算时注意单位换算，g ／L=mol/L*g/mol 例１:已知2５℃时,Ag 2C ｒO 4的溶解度是2.2×１０-3g /10０g 水，求K sp (A ｇ2CrO 4）。 解: 2s s [][]n m m n sp K A B +-=?θ θ2 sp ()s K c =() 3 θ θsp 4K s c =?() 2 θ sp K s =θsp 3 4 K s = 2244 2Ag CrO Ag CrO +- +223 4[][]4sp K Ag CrO S +- =?=3 3 312122.210444291.410 1.110 332s ---???=?=??=? ??? ()()() n m m n A B s mA aq nB aq +-+()()[][]m n n m m n m n m n sp K A B mS nS m n S +-+=?=?=? 溶度积常数有关的计算与图像分析 汪信刚 2015/10/12 例1：已知某温度下Ksp(FeS)=8.1×10－17，求该温度下FeS在水中的理论溶解度。 Ex:已知某温度下， Ksp(Ag2CO3)=2.7×10－11则该温度下，求该温度时Ag2CO3的溶解度。 例2：已知铬酸银在298K时溶解度为0.00445g，求其在该温度下溶度积常数 例3：已知某温度下，Ksp(AgCl)= 1.8×10－10，若向50mL0.018mol/L的AgNO3溶液中加入50mL0.02mol/L 的盐酸，则混合溶液中C（Ag+）= ,pH= Ex：在0.10mol/L的硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液中的pH=8时，C(Cu2+)= (K sp(Cu(OH)2)=2.2×10－20),若在0.10mol/L的硫酸铜溶液中通入H2S 气体，使Cu2+完全沉淀为CuS,此时溶液中的H+浓度是 例4:（2010山东高考）某温度下，Fe(OH)3(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是 A. K sp[Fe(OH)3]＜K sp[Cu(OH)2] B. 加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点 C. c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH－)乘积相等 D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和 例5:（09广东高考）硫酸锶(SrSO4)在水中的深沉溶解平衡曲线如下。下列说法正确的是 A. 温度一定时，K sp(SrSO4)随c(SO42-)的增大而减小 B. 三个不同温度中，313K时K sp(SrSO4)最大 C. 283K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液 D. 283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液 Ex:：一定温度下，三种碳酸盐MCO3(M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)的沉 淀溶解平衡曲线如下图所示。已知: pM=-lg c(M)，pc(CO32－)= -lg cc(CO32－)。下列说法正确的是 实验五醋酸银溶度积常数的测定 一、实验目的 1.学习测定难溶盐AgAc溶度积常数的原理和方法 2.进一步巩固酸碱滴定、过滤等基本操作。 二、实验原理 一定温度下，难溶电解质溶液中，固体与离子之间有一个平衡关系，即溶度积定律。对于AgAc，其溶度积常数表达式为： AgAc(s) Ag++Ac- K sp = [Ag+][(Ac-] 本实验首先用AgNO3 和NaAc反应，生成AgAc沉淀，在达到沉淀溶解平衡后将沉淀过滤出来，以Fe3+为指示剂，用已知浓度的KSCN溶液来滴定一定量的滤液，从而计算出溶液中的[Ag+]，再根据实验初始加入的AgNO3 和NaAc的量求出平衡时[Ac-]，从而得到K sp(AgAc)。 AgNO + NaAc AgAc↓ + NaNO3 Ag+ + SCN-AgSCN↓ Fe3+ +3 SCN-Fe(SCN) 3 三、仪器和试药 仪器：滴定管、移液管、吸量管、烧杯、锥型瓶、漏斗、洗瓶、pH试纸、滤纸、温度计。 试药：NaAc (0.20mol·L-1)、AgNO3(0.20mol·L-1)、HNO3 (6mol·L-1)、KSCN(0.10mol·L-1)、Fe(NO3) 3溶液。 四、实验内容 1.用吸量管分别移取20.00 mL、30.00 mL的0.2mol·L-1AgNO3溶液于两个干燥的锥型瓶中，然后用另一吸量管分别加入40.00mL、30.00mL 0.2mol·L-1 NaAc溶液于上述二锥型瓶中，使每瓶中均有60mL溶液，摇动锥型瓶约30分钟使沉淀生成完全。 2.分别将上述二瓶中混合物过滤，滤液用两个干燥洁净的小烧杯承接（滤液必须完全澄明，否则应重新过滤）。 3.用移液管吸取25mL上述1号瓶中滤液放入两个洁净的锥型瓶中，加入1mL Fe(NO3) 3溶液，若溶液显红色，加几滴6mol·L-1 HNO3直至无色。 4.用0.10mol·L-1KSCN溶液滴定此溶液至呈恒定浅红色，记录所用KSCN溶液的量。重复操作3、4步骤，测定2号瓶中滤液。 数据记录与处理 实验序号 1 2 V(AgNO3) / mL V(NaAc) / mL 混合物总体积/ mL 被滴定混合物体积/ mL c (KSCN)/ mol·L-1 滴定前KSCN溶液的读数/ mL 溶度积常数 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 溶度积表 化合物化学式温度K sp 无水氢氧化铝Al(OＨ)3２０°C 1.9×1０–33无水氢氧化铝Ａl(OH)325°C３×10–3４ 三水合氢氧化铝Al(ＯH)32０°C4×1０–13 三水合氧化铝Ａl(ＯH)３25°Ｃ 3.7×１0–１3磷酸铝AlPO４25°C９.84×１０–21溴酸钡Ba(BrO3）22５°C2．43×10–4碳酸钡BａCO31６°Ｃ７×1０–9 碳酸钡BaCO3２5°C8．1×10–９铬酸钡BａCｒO428°C 2.4×10–1０ 氟化钡BaF22５．８°C１.７3×10–6二水合碘酸钡Bａ(IO3)2２5°C６．５×10–10二水合草酸钡BaC2O418°C１．２×10–７硫酸钡BaSO4１8°Ｃ0.87×10–10硫酸钡ＢaＳO４２5°Ｃ１.08×10–1０硫酸钡BaSO45０°C1．98×１0–１0氢氧化铍Be(ＯH）22５°C 6.９2×１0–22 碳酸镉ＣdCＯ325°C１.0×10–12氢氧化镉Cd（OH)225°C７.２×1０–１5三水合草酸镉CdＣ2O４1８°C 1.53×１0–8磷酸镉Ｃd3(PO4）225°C 2.53×10–33 硫化镉CｄS 18°C3．６×10–29碳酸钙(方解石) CaCO315°Ｃ0.9９×１0–８碳酸钙(方解石) CaCO３2５°C0.8７×１0–８碳酸钙（方解石) CaCO３18－25°Ｃ 4.８×10–9铬酸钙CaCrO４18°C 2.3×10–２ 氟化钙CａＦ21８°C 3.4×１0–1１氟化钙ＣaF２25°C３.95×10–11氢氧化钙Ca(OH)218°C－25°C8×１0–６ 氢氧化钙Ｃa(OＨ)225°C５.02×10–６ Ｃａ(IO3） 六水合碘酸钙 18°C 6.44×10–7 2 一水合草酸钙CaC２O418°C１.7８×10–9一水合草酸钙CaC2O425°C 2.５7×10–９磷酸钙Ca3（PO４)22５°C２.07×10–33硫酸钙CaSO410°C６.1×10–5 电离平衡、溶度积 1、若K sp(ZnCO3)＝1.5×10－10，溶液中离子浓度≤1.0×10－5mol·L－1时，认为该离子沉淀完全。则欲使1L c(Zn2＋)＝1.5mol·L－1溶液中Zn2＋沉淀完全，需加入等体积的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为________________mol·L－1(写出精确计算结果，溶液混合时体积变化忽略不计)。 答案：(1.5＋3×10－5)mol·L－1 解析:c(Zn2＋)＝1.0×10－5mol·L－1，K sp(ZnCO3)＝c(Zn2＋)·c(CO2－3)＝1.5×10－10，带入数据，可得c(CO2－3)＝1.5×10－5mol·L－1，由于是等体积混合，所以原碳酸钠溶液中，CO2－3物质的量为3×10－5 mol,1 L c(Zn2＋)＝1.5 mol·L－1溶液中，使CO2－3发生沉淀，需要CO2－3物质的量为1.5 mol，所以Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为(3×10－5＋1.5)/1 mol·L－1＝(1.5＋3×10－5)mol·L－1。 2、已知常温下：K sp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，K sp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38 ，K sp[Mn(OH)2]＝2.1×10－13，某溶液中含c(Cu2＋)＝2.2mol·L－1、c(Fe3＋)＝0.008mol·L－1、c(Mn2＋)＝0.01mol·L－1，逐滴加入稀氨水调节pH可依次分离，首先沉淀的是________(填离子符号)，为使铜离子开始沉淀，常温下应调节溶液的pH值大于________。 答案Fe3＋ 4 解析三种金属阳离子出现沉淀，根据浓度商与K sp的关系；Cu2＋转化成沉淀，c(OH－)＝ K sp[Cu OH2] c Cu2＋＝ 2.2×10－20 2.2mol·L －1＝1×10－10mol·L－1；Fe3＋转化成沉淀，c(OH－)＝ 3K sp [Fe OH3] c Fe3＋＝ 3 4.0×10－38 0.008mol·L －1＝ 3 5×10－12mol·L－1；Mn2＋转化成沉淀，c(OH－) ＝2.1×10－13 0.01mol·L＝ 2.1×10 －5.5mol·L－1；因此首先沉淀的是Fe3＋，为使Cu2＋沉淀，此时 c(OH－)＝1×10－10mol·L－1，c(H＋)＝10－14 10－10 mol·L－1＝10－4mol·L－1，即pH＝4，当pH>4时， Cu2＋出现沉淀。 3、已知：HCN的电离常数K a＝4.9×10－10，H2S的电离常数K a1＝1.3×10－7，K a2＝7.0×10－溶度积的计算
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